已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其化学平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)...
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已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其化学平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其化学平衡常数为K2,在温度973 K和1173 K的情况下,KK2的值分别如下:
温度 | K1 | K2 |
973 K | 1.47 | 2.38 |
1 173 K | 2.15 | 1.67 |
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的表达式:K3=______。
(3)根据反应①与②可推导出KK2与K3之间的关系式为__________,据此关系式及上表数据,能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有______ 、_____ (填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积 B.扩大反应容器的容积
C.升高温度 D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中的CO的浓度
(5)图*、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
①图*中t2时刻发生改变的条件是__________。
②图乙中t2时刻发生改变的条件是__________。
【回答】
【*】 (1). 吸热 (2). (3). K3=K1/K2 (4). 吸热 (5). CE (6). 增大压强或使用催化剂 (7). 降低温度或设法分离出H2
【解析】
(1)根据表中数据可知,升高温度,K1是增大的,说明升高温度平衡向正反应方向进行,所以反应①是吸热反应。
(2)平衡常数是在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据方程式可知,平衡常数表达式是K3=。
(3)根据盖斯定律可知,①-②即得到反应③,所以K3=K1/K2;升高温度,K1增大,K2增减小,所以K3是增大,因此正反应是吸热反应。
反应③是体积不变的、吸热的可逆反应,所以要使平衡向正反应方向移动,则可以升高温度,或降低生成物的浓度等,但压强和催化剂不能改变平衡状态,*选CE。
(5)①图*中t2时刻正逆反应速率都增大,但平衡不移动,所以改变的条件是增大压强或使用催化剂。
②图乙中t2时刻CO2的浓度增大,而CO的浓度降低,即平衡向逆反应方向进行,所以改变的条件是降低温度或从体系中分离出H2。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题
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